The future of extreme climate events
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气候变化权威诺亚·迪芬博（Noah Diffenbaugh）表示，气候变化的影响不再是理论上的，而是在日常生活中以具体的方式显现出来。尽管如此，他表示，了解气候变化的影响、通过减少温室气体排放和其他措施来减轻这些影响，以及在面对更温暖的星球时调整我们的生活方式，仍然为时未晚。社会在应对日益极端的气候事件方面落后，但解决方案并非遥不可及，迪芬博在斯坦福工程学院的《一切的未来》播客中告诉主持人拉斯·阿尔特曼（Russ Altman）。你有问题想问拉斯吗？请以书面或语音备忘录的形式发送给我们，它可能会在即将到来的节目中被提及。请介绍一下自己，告诉我们你来自哪里，并分享你的问题。你可以将问题发送至 [email protected]。剧集参考链接：斯坦福简介：诺亚·迪芬博与我们联系：剧集文字记录 >>> 一切的未来网站与拉斯联系 >>> Threads / Bluesky / Mastodon与工程学院联系 >>> Twitter/X / Instagram / LinkedIn / Facebook章节：（00:00:00）介绍拉斯·阿尔特曼介绍嘉宾诺亚·迪芬博，斯坦福大学地球系统科学教授。（00:02:34）气候变化的全球影响气候变化在全球范围内产生最大影响的主要领域。（00:03:27）气候现象与人类将气候科学与局部人类影响联系起来（00:06:16）理解气候强迫“气候强迫”的概念及其在诺亚研究中的重要性。（00:10:00）地球工程与气候干预有意气候干预的潜力和风险。（00:21:18）适应气候变化人类如何适应气候变化以及我们为何可能落后。（00:25:19）极端事件的增加为何极端气候事件变得越来越频繁和严重。（00:28:34）气候研究中的人工智能人工智能如何通过增强预测能力来革新气候研究。（00:32:26）结论 与我们联系：剧集文字记录 >>> 一切的未来网站与拉斯联系 >>> Threads / Bluesky / Mastodon与工程学院联系 >>> Twitter/X / Instagram / LinkedIn / Facebook</context> <raw_text>0 大家好，我是来自《一切的未来》的拉斯·阿尔特曼。我们在播客中开始新的问答环节。在每集的最后，我将回答来自像你们这样的观众和听众的一些问题。

如果你有问题，请以书面或语音备忘录的形式发送给我们，它可能会在即将到来的节目中被提及。请介绍一下自己，告诉我们你来自哪里，并给我们你的问题。你可以将问题发送至 thefutureofeverythingatstanford.edu。未来的一切，所有一个词，没有空格，没有大写，没有任何东西，@stanford，S-T-A-N-F-O-R-D dot E-D-U。非常感谢。♪

我们想要理解

气候系统的重要性。因此，我们经常关注不同自然和人类系统的脆弱性，以确定最重要的内容。然后我们试图理解调节这些过程的机制，无论是热浪、干旱的持续时间还是其他因素。接着我们想要了解这些物理过程如何响应全球变暖。

这是斯坦福工程学院的《一切的未来》，我是你的主持人拉斯·阿尔特曼。如果你喜欢《一切的未来》，请在你收听的应用程序中关注该节目。这将确保你不会错过任何未来的内容。

今天，诺亚·迪芬博将告诉我们，气候变化正在以指数级加速，并且对人类和环境的影响也是如此。这是极端气候事件的未来。在我们开始之前，请记得在你收听的应用程序中关注该节目。也请给它评分和评论。

我们听到很多关于气候变化的消息，温度在上升，这对极端事件的频率产生了影响。这些事件包括热浪、洪水、飓风和其他风暴。我们知道这些事件也影响人类。它改变了我们的居住地，改变了我们建造挡土墙的位置，以及我们对海岸房屋的看法。它改变了我们的保险费率，也影响了电力成本。一切似乎都在变化。

结果发现，这些天气变化的速度正在以指数级增长。也就是说，它不仅是以前的两倍，而是三倍、五倍、十倍。不仅如此，对人类的影响也在以指数级增长。这意味着我们有很多事情要做，未来将会有很多变化。

诺亚·迪芬博是斯坦福大学地球系统科学的教授。他还是斯坦福大学伍兹环境研究所的研究员。他是气候变化及其对我们物理系统和人类影响的专家。他将告诉我们，我们所感知的极端事件正在以指数级增加。

我们还看到这些事件对人类的后果也在以指数级增加。诺亚，你研究的一个方面是气候变化对人类活动的影响。事实上，你甚至在研究哪些活动造成了最多的麻烦或影响。那么，最近我们在哪些地方看到气候变化的最大影响呢？

你知道，目前我们已经经历了足够的全球变暖，以至于气候变化在从海岸到山顶，从赤道到极地，在大陆内部的各种环境中都对我们产生了影响，包括城市和乡村地区，影响着人类和生态系统。从过去二十年的科学证据来看，气候变化不仅在我们可以测量的方面到来了。

而且在对我们的影响方面也到来了。查看你过去几年的出版物，我很惊讶地发现其中很多——请原谅我这种粗略的概括——但很多论文看起来都很吸引人，都是关于气候现象及其与人类活动的关系。例如，我认为你写过关于洪水及其对保险的影响的论文，对吧？

或者植物水分敏感性及其对干旱的影响，反之亦然，干旱如何影响植物的韧性。那么你是如何进行这些研究的，如何将气候变化的科学（通常是在全球范围内）与我们在这些事件和影响中看到的区域和地方效应联系起来？

是的，我的意思是，你所描述的确实是我在过去二十年中所处的领域。

自从我在2004年开始我的第一份教职以来，我一直是一名实践气候科学家。因此，政府间气候变化专门委员会是一个联合国机构，成立已有几十年，旨在评估气候变化的现状。它将证据分为三个大类，每个类别实际上都有一个工作组。他们所称的物理科学基础，

这是工作组一。他们有影响、适应、脆弱性。这是工作组二。他们还有减缓，主要是关于温室气体减少以及现在其他限制气候变化的方式。因此，真正的问题是气候变化的原因是什么？对人类和生态系统的影响是什么？可以采取什么措施来遏制气候变化的轨迹？

这就是更大世界如何划分气候科学、气候研究的方式。我的兴趣一直在于交界处，特别是物理气候系统与人类和生态系统的交界处。因此，我的很多研究重点，如果你查看逐篇论文或查看我们实验室小组网页上的当前项目，实际上看起来像是一个相当无序、杂乱无章的工作包。但其中的主线确实是我们想要理解

气候系统的重要性。因此，我们经常关注不同自然和人类系统的脆弱性，以确定最重要的内容。然后我们试图理解调节这些过程的机制，无论是热浪、干旱的持续时间还是其他因素。接着我们想要了解这些物理过程如何响应全球变暖。

明白了。好的。这解释了你为什么会进行这些深入研究。你工作中出现的一个术语，我需要一点帮助理解的是气候强迫的概念。你能告诉我们为什么气候强迫在你的工作中如此频繁出现，以及我们如何理解它的真正含义吗？

是的，我的意思是，这不是我的术语。但如果你想象一个没有气候变化的世界，一个没有气候变化的地球，实际上，地球历史的大部分时间没有人类，但在地质时间尺度上有很多变化和变化。因此，如果我们有一个只是静态气候的气候，

实际上，驱动大气环流、海洋环流、风暴、降水、热浪等的因素，基本上是我们在旋转的球体上有运动方程，并且我们有来自太阳的这种巨大的能量输入。

对。所以一种思考方式是，独立于人为造成的全球变暖，地球上发生的所有天气实际上是这种能量输入和能量输出分布不平衡的结果。对。所以在行星尺度上，没有人类活动，我们的能量平衡相对接近。但在分布方面，如果你考虑赤道和极地，例如，赤道有净能量盈余。

而极地则有净能量赤字。这与地球的倾斜有关。这与由此产生的季节有关。主要是因为，如果你考虑一个在太空中的球体，你会在赤道获得更多的直接能量辐射，而不是在极地。然后你再加上季节，赤道是全年都有，而极地则显然有相当极端的季节性。你把这些放在一个旋转的球体上，这种能量不平衡，基本上你就有了能量，以及大气和海洋在解决这种能量不平衡。因此，这就是没有任何的基线。然后现实是，太阳的输出量是变化的，

你知道，太阳黑子会影响太阳输出的多少。火山爆发会在短时间内将气溶胶释放到平流层，例如，皮纳图博火山就是一个典型的例子，但这在地球历史上一直在发生。因此，你有所有这些自然强迫。然后我们有，人类正在排放温室气体，我们正在排放气溶胶。

当我们说气候强迫时，基本上这是一个术语。它有一个技术定义，但基本上你可以将其视为气候系统中能量输入变化的术语。我明白了。因为正是气候系统中的能量输入以及能量的进出分布真正驱动了气候。

所有的区域气候模式和我们所经历的天气。如果对此有变化，例如，由于人类排放二氧化碳、甲烷和其他温室气体，这将迫使气候系统。这将改变气候系统的能量平衡。因此，结果是，它将改变，

大气环流、海洋环流、我们所经历的天气，特别是极端事件的频率和强度。好的，这真的很有帮助。因此，气候强迫是关于这个，你有这个，好的，正如你所说的，有一个基线，有人类活动，然后还有这些冲击。这些冲击迫使事情发生，否则可能不会发生，或者不会立即发生，或者不会在同一时间尺度上。我第一次读到它时，我以为它是关于我们在报纸上读到的事情，比如地热工程，

气候工程，在那里你故意做一些事情来改变。既然我刚才提到这一点，也许我应该问你关于这个问题。是的，所以那将是一个有意的子集。好的。是的，你绝对正确。你知道，地球工程是一个相当广泛的术语，并且随着时间的推移而演变，但...

最近在公众意识中确实有很多关于故意改变地球辐射平衡的可能性。

我提到过皮纳图博火山，它是90年代初在热带爆发的一座火山，创造了加州海岸上非常美丽的日落。但它实际上也在全球范围内冷却了地球。它影响了

植物吸收的直接和散射光的比例，影响了植物。它有很多影响。你知道，持续了几年。对。所以你可以想象，在其峰值时，冷却效果大约是三分之一度，这种冷却效果持续了两到三年。因此，这座火山得到了很多研究。这实际上是跟随了很多关于核冬天的研究，这发生在80年代。我当然记得我在成长时，

在收音机上听到过这个消息。因此，除了研究全球变暖，科学家们还研究了除了温室气体之外的其他影响因素。因此，平流层气溶胶注入的想法，或者你有时看到的SAI，基本上是最初的想法是模仿

你甚至会看到一些论文，其中单位是皮纳图博，所以有多少个皮纳图博的气溶胶注入，多少个皮纳图博的冷却，多少个皮纳图博的冷却持续时间。确切地说。你基本上有一个单位的测量标准，就是一个皮纳图博。并且，

我不想说你可以在国际单位制中找到这个。对。你知道，你肯定会发现，这确实成为了一个基准，因为它得到了很好的研究。我曾经用它来衡量，如果我们通过飞机或其他机制将气溶胶注入平流层，就像皮纳图博和其他火山发生的那样，这对地球气候的影响会是什么？毫无疑问，阻挡一些来自太阳的入射能量将减少进入地球气候系统的能量，并产生净影响。

冷却效果。我们可以讨论一些挑战和潜在的副作用。但基本上，我们一直在进行一个不受控制的实验，改变地球大气中温室气体的浓度，以及我们排放的其他气溶胶和大气成分。地球工程的想法是通过管理地球的辐射预算来管理全球气候系统。因此，我觉得这很有趣。如果你愿意，听起来你愿意，我们可以深入探讨一下这个问题。因此，显然人们，我相信人们会说，我们应该对此保持谨慎，因为这些是我们正在扔的大开关，像意外事件一样。哦，我的天哪，我们没有意识到，当我们开启七个皮纳图博时会发生如此可怕的事情。

所以显然有一个警示的事情。但我知道从你写的其他文章中，例如，密切关注巴黎协定，有证据表明情况正在变得更糟，并且可能变得更快。这是我对非常复杂文献的总结。因此。

停留在皮纳图博一会儿，这是否变得更加重要和可行？因为有时在媒体中，这被呈现为像是试图做危险事情的怪人和想要玩弄我们大气的富人。但也许从科学的角度来看，你可以告诉我，这些讨论有多严肃？那么，你知道，科学的观点

关于这一点的文献，回溯到几十年前，实际上更广泛地考虑地球工程。你知道，我在2000年代初获得博士学位，并阅读了关于

在太空中放置镜子的论文。因此，这确实是一个已经被探索的领域，不仅仅是理论上的，而是在正式研究的背景下，包括许多不同的团队试图找出如何进行实地研究并实际部署实地研究。因此，不仅仅是

建模，不仅仅是基于我们对地球大气和海洋以及气候系统所有组成部分的理解进行的复杂计算，而是实际上将气溶胶放入天空并测量其影响。

在进行大规模实验之前，是否可以进行小规模实验？我的意思是，显然，我猜这是可能的。但似乎如果你建立一个知识基础和与小规模实验相关的数据。那么我想问你，小规模实验是否安全可行？它们是否正在进行？或者是否存在问题？我可以想象在让每个人达成一致方面的国际问题。因此，这是一个复杂的问题。但你能否在开始开启大型皮纳图博之前采取小步骤？你可以看到我真的理解了。我喜欢这个想法。是的，这就是，主要的信息是，全球变暖显然正在发生。显然，它已经对我们产生了影响。显然，出于我非常乐意解释的原因，额外的全球平均温度升高将导致影响的快速增加。

对吧？因此，影响将会加速的原因不止一个。我认为我们谈论这个问题非常重要。但这也意味着我们可以预期

我们将逐渐经历越来越多的气候系统压力。它将不断感觉到发生得越来越快，因为在对我们和生态系统的影响方面，它确实会越来越快。这意味着，如果任何想要尝试应对气候变化挑战的人，试图减少我们因全球变暖而遭受的损害，实际上可以在几个不同的维度上进行。

一个是温室气体排放的轨迹。温室气体排放是导致全球变暖和气候变化的主要原因。因此，温室气体排放越多，我们将经历的损害就越大。

也就是说，即使巴黎协定成功，我们将全球变暖控制在1.5到2度之间，这仍然超过了我们现在所经历的。因此，全球变暖和气候变化将会增加。这意味着我们并没有适应已经发生的事情。我们当然也没有适应更多的事情。因此，适应是一个非常重要的...

然后，我会说，最新的维度是这种气候系统的操控。关于这应该被称为什么，除了地球工程之外，存在很多修辞上的争论，或者说这是否是一种适应形式？这是否是一种温室气体减缓的形式？对吧？因此，存在很多修辞上的争论，其中一些是在气候科学界内部，但有些则超出了科学界。但我认为我不太了解。我问过很多我的同事，但我没有找到其他人知道的地方，即人类进行过

大规模环境干预而没有针对问题根本原因的，并且没有产生一些令人惊讶的意外后果，这些后果并不完全受欢迎。因此，你知道，有很多例子，比如某种蟾蜍或某种麋鹿的种群激增，或者其他的，对吧？我们有很多例子表明，事情失控了，

这并不是说这不会有效，但这确实是未知领域。话虽如此，对于那些担心全球变暖带来生存风险的人来说，很难想象，如果这是真的，为什么防止这种程度的全球变暖，至少研究如何防止它不会是...

现在，你会发现，我在对全球变暖可能导致生存灾难的证据的阅读中比较温和。但你知道，我确实理解，如果一个人。

看到证据表明全球变暖威胁到地球的宜居性和人类文明的生存，正如其他人所明确表示的那样。很难想象为什么不值得调查是否可以避免这种情况。这是《一切的未来》，我是拉斯·阿尔特曼。接下来还有更多与诺亚·迪芬博的对话。♪

- 欢迎回到《一切的未来》。我是拉斯·阿尔特曼，我正在与斯坦福大学的诺亚·迪芬博交谈。在上一段中，我们讨论了一些气候变化的基本知识。

气候为何上升以及这如何影响人类活动。我们还稍微谈了一下地球工程，人类故意采取措施试图减缓全球变暖和气候变化。在这一段中，诺亚将告诉我们，适应气候变化是人类可以擅长的事情，但我们实际上在这方面落后了。他还将告诉我们，人工智能技术使他和他的研究小组能够预测极端事件。

因此，在未来，我们可能会收到关于热浪、干旱和洪水激增的警告。那么诺亚，你在写作中提到的一个主题是适应。我推测这是指对气候变化的适应。但请告诉我，为什么这是一个重要的概念，以及它是如何随着时间演变的。

是的。所以你可以将适应视为人们、社会为应对气候变化而采取的行动，以避免气候变化的影响，适应气候变化的不断出现的影响。你知道，有几种方式可以做到这一点。

一种是在行话中称为自主适应。因此，世界在变化，我们适应它，对吧？人类显然已经进化到不仅仅是生存，而是在世界各地的各种气候条件下茁壮成长。因此，我们显然是一个适应能力很强的物种，对吧？这是我认为我们伟大的技能之一，是我们成功的关键之一。

这就像自主适应。然后你可以考虑像主动或有意的适应，例如，哦，海平面预计将上升到这个水平。我们将通过远离海岸来适应，或者我们将通过建造海堤来适应，或者我们将通过投资社区韧性来适应，等等。因此，这就是主动适应。

我会说，我在20年前开始我的教职生涯。当时，我真的很乐观地看待适应。我真的相信，如果我们...

投资于人类发展，投资于经济发展，所有这些创造力将使我们能够从撒哈拉沙漠生活到南极洲以及介于两者之间的任何地方，这将被释放出来。而贫困是一个很大的障碍，缺乏其他资源也是一个很大的障碍，投资于释放人类潜力将弥补

全球变暖带来的气候压力的增加。我显然是错的。证明我错的证据是，你知道，我仍然认为贫困是，现在全球贫困是一个比气候变化更大的问题。我的观点不是作为科学家，而是作为一个人，关于学生们说，我应该关注什么的问题。因此，如果你想，我们可以谈谈这个问题。但我确实在适应方面错了，发生的事情与我们准备好的事情之间的差距正在变大，而不是变小。事实上，我们现在对为什么会这样有了更多的理解，因为在过去的几十年中进行了研究。

其中一个因素是，这在统计学上真的很简单。你知道，如果你认为并非所有气候变量都有钟形曲线分布，但温度在大多数地方是相当高斯的。如果你想象一个钟形曲线，然后，你知道，你将钟形曲线的均值向右移动，朝着更温暖的方向。是的。并且该钟形曲线的尾部形状是指数的，对吧？

因此，如果我们仅仅将该钟形曲线移动一个度数，我们将会看到以前最极端事件的频率呈指数增加。对吧。稀有的事情变得不那么稀有。是的。并且它们不会变得更稀有。它们不会以线性方式变得更稀有。

你知道，仅仅因为分布的形状。关于分布尾部的形状以及所有这些的研究很多。实际上，事实证明，由于分布的热侧尾部的形状，我们会获得更多的加速，很多领域都有大量的研究。但，你知道，第一阶，

只需将一度的全球变暖均匀分布在世界各地，我们应该预期极端高温条件的频率呈指数增加。是的。

是的，我必须说，对于一个生活了很久的人来说，假设超过40岁，这几乎是显而易见的。你不需要太费力去观察，当我还是个孩子时，这些事情发生过，而现在这些事情正在发生，而且发生得更多。是的。是的。因此，这就是第一个因素。

但接下来是第二个因素，特别是在过去十年中，使用实证分析的研究很多，因此经济计量技术用于分析气候条件与不同人类和生态结果之间的关系。

在真实历史中，对吧，从真实数据、真实观察中实际发生的事情。结果显示，在一个又一个案例中，温度变异性或降水变异性与...

经济损失之间的关系，无论是经济增长还是洪水的财务成本，美国政府的保险责任和农作物保险计划。我提到三篇具体的论文，但还有暴力、群体间暴力、测试分数下降，仅仅是

一项又一项研究揭示了指数关系。因此，越往尾部走，气候事件的强度越大，影响就越大。这是一个单独的——一个单独的指数。如果我听得对，你有两个指数过程在正反馈循环中。

好吧，是的，我的意思是，当然两者都在加速影响方面发挥作用。因此，如果你说，仅仅是全球变暖的一度。那么，一方面，我们在陆地上生活的地方的变暖程度超过了海洋。因此，我们在很多地区的区域变暖已经超过了一度。我们已经从中获得了极端条件的指数增加。然后我们从每一个地区获得了指数影响。

极端事件。因此现在，当人们说，哇，似乎一切都在加速时。嗯，是的，确实如此，原因是显而易见的。这就是为什么我们，我们，然后我会给你一个关于适应性问题的第三个因素。那么，为什么我们在适应方面落后得更远呢？你知道，如果你看看投资，比如在他们的通货膨胀减免法案中，例如，如果你看看国际气候融资，例如，

所以无论是在国内还是国际上，你会看到在去碳化方面的投资，在不排放温室气体的能源投资，这真的非常非常重要。所以我不是在这里说这不重要。但是，适应方面的投资大约是去碳化投资的10倍。所以去碳化。

极端事件正在加速。极端事件是影响的主要原因。与极端事件的关系是指数级的。它正在加速。而我们的投资是，你知道，

你知道，我们没有进行投资来跟上。因此，即使是线性增长。明白了。这就是你对适应性的新悲观主义的来源。我想换个话题，因为我确实想听听我知道你的团队如何利用人工智能来增强你之前做的许多事情，并赋予其超能力。所以告诉我人工智能在你的工作中的作用，以及它所能实现的。

是的，所以我有一种转变者的热情，正如他们所说。我不是计算机科学家。我不是人工智能专家，但我真的很幸运能够与专家合作。我认为也许最简单的表达方式是，如果你考虑实验。实验是科学方法的基本支柱，对吧？如果你考虑全球气候系统，

我们在实验室中可以进行数千次实验的能力，我们根本无法做到。我们只有一个地球，甚至无法在其上进行一次受控实验。因此，我们所知道的很多来自理论，然后使用气候模型，这些模型是非常复杂的、高度准确的计算模型。

但我们仍然没有在现实世界中进行实验，对吧？因此，我们基本上是在使用大量气候模型运行我们希望在现实世界中进行的实验。然后我们将这些气候模型的结果与

现实世界的实际观察进行比较。所以如果你想知道，假设在2024年10月，这里校园发生了一次热浪，温度达到了100华氏度。我是说，全球变暖对此贡献了多少？因此，有一个非常复杂的科学框架来客观地提出假设并测试这些假设。但这依赖于气候模型。我们无法运行一个反事实的世界。

因此，我们与人工智能所做的，或者说人工智能使我们能够做的，是利用现实世界的真实观察来询问关于反事实的问题。所以，你知道，简单地说，我们在这些气候模型模拟上训练人工智能。因此，它学习在不同的全球变暖范围内，天气情况的变化，比如你在天气预报或晚间新闻中看到的天气图，这些天气条件的结果如何根据这些气候模型模拟对全球变暖的响应而变化？然后我们能够做的是，我们能够将训练好的人工智能

网络，训练好的人工智能，提供实际发生的真实观察，即在十月的那些天这里校园的实际大气天气模式，然后使用这些真实的天气条件，然后使用人工智能来运行实验，看看我们在校园经历的条件在全球变暖下会如何变化。对吧。

我们能够为极端事件做到这一点。我们也能够为全球温度等事情做到这一点，关于未来不同的温室气体排放轨迹。你知道，我们可以期待多少全球变暖？所以听起来告诉我这是否是一个公平的总结。听起来人工智能让你能够提出更广泛的“如果”问题。你知道，如果过去不同，但也如果现在不同。

听起来它还以新颖的方式连接了那些气候模型无法得出的可测量数据，但你关心的。它可以将它们连接在一起。对吗？是的，确切地说。我认为人工智能在气候研究中正在以许多不同的方式被使用。我想对于我的研究，我真的很兴奋的是，它

使我能够在我教职生涯的第21年，第一次能够说，你知道，我正在做一个可以在现实世界中测试的实际预测。对吧。因此，在第21年，我现在是一名科学家。这是巨大的。

感谢诺亚·迪芬博。那是极端气候事件的未来。感谢您收听这一集。你知道，我们在我们的回顾目录中有超过250集，因此你可以收听关于任何未来的有趣对话。

如果你喜欢这个节目，提醒一下，请告诉你的朋友、家人、同事关于这个节目。让他们收听。让他们评分和评论。我们喜欢扩大观众群。你可以在X或Twitter上与我联系，用户名是RB Altman，你可以在Stanford ENG与斯坦福工程部联系。

如果你想问关于这一集或之前一集的问题，请给我们发送书面问题或语音备忘录问题。我们可能会在未来的一集中展示它。你可以发送到[email protected]。所有一个词，the future of everything。没有空格，没有下划线，没有破折号。the future of [email protected]。再次感谢您的收听。我们希望您喜欢这个播客。

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